ZigBee联盟由全球多家知名科技公司组成,通过开放的专业标准,致力推动及研发可靠、有效、及低功率的无线智能网络和监控产品的技术联盟。在标准制订方面,ZigBee硬件与软件标准的制订主要由IEEE 802.15.4小组与ZigBee联盟分别负责。
802.15.4标准
2000年12月IEEE成立了802.15.4小组,负责制订媒体存取控制层(MAC)与物理层(PHY)在低速无线个人局域网络(Low-Rate Wireless Personal and Network:LR-WPAN)的规范,并在2003年5月通过IEEE 802.15.4标准。IEEE 802.15.4小组为了降低复杂度、提高安全机制的使用弹性以及考虑新频带分配等原因,开始着手制定IEEE 802.15.4b标准,而IEEE 802.15.4b已于2006年6月通过,此标准可有效简化架构并改善互通性,进而提高系统稳定度。
在IEEE802.15.4网络中,把装置(Device)区分成全功能装置(Full Functional Device:FFD)及简化功能装置(Reduced Functionality Device:RFD)。两个或是两个以上的装置在同一个频道中,可以构成一个无线个人局域网络,全功能装置可以和其它装置通讯,并可成为网络协调者(PAN Coordinator),而简化功能装置通常仅和一个全功能装置通讯,而且不能成为网络协调者。而且在一个WPAN中必须包含至少一个全功能装置以作为个人局域网络之协调者。
ZigBee联盟
ZigBee联盟是2002年10月由Honeywell、Invensys、Mitsubishi、Motorola与Philips共同成立的,ZigBee联盟负责制订网络层、安全管理、应用界面规范,并且须肩负互通测试,2004年12月正式定案Zigbee 1.0(ZigBee-2004),但大部分厂商则以2005年9月公布的标准作为规范,来制作ZigBee协议堆栈。2006年10月,ZigBee联盟制定完成ZigBee 2006(又称ZigBee 1.1),并于2007年1月开放网络下载。此外,ZigBee 2007(又称ZigBee Pro)的初稿也在2006年11月完成。
在ZigBee 2006的技术规范中主要新增了以下的功能:
(1)新增了ZCL(ZigBee cluster library)。
(2)新增Group Devices,可以将多个组件进行组合,允许单独的组件从属于某个群组。
(3)新增multicast机能。
(4)移除KVP(Key Value Pair)的信息格式。
(5)新增无线配置OTA(Over the Air)的功能,使用者可直接透过OTA来动态实时更新组件韧体。
在ZigBee 2007中,ZigBee Alliance进一步增加新的寻址功能,而不依据原本Cskip的分布式寻址机制,在其网络中改用AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)路由方式。ZigBee 1.0中只定义Home Controls lighting的Profile,在ZigBee 1.1则定义了Commercial Building Automation、Industrial Plant Monitoring及Home Automation。而ZigBee 2007预计加入WSN的Profiles。虽然ZigBee Alliance一直持续对ZigBee规格进行改善,但也造成这三个版本彼此可能无法完全兼容,从而形成推广上的问题。
2006年10月,IEEE 802.15.4a小组选定由Nanotron科技设计的宽带线性调频扩频(Chirp Spread Spectrum)物理层技术作为基准物理层标准。该技术是专门锁定实时精确定位(real-time precision location)和传感网络应用。
2007年10月2日,ZigBee联盟为ZigBee规格推出全面的新功能。2006年推出的原有功能组现在称为ZigBee Feature Set。ZigBee还推出一套名为ZigBee PRO的功能组,新Feature Set的设计可以彼此互通,确保长期使用的性能与稳定性。功能加强后的ZigBee PRO Feature Set特色如下:
(1)网络扩充功能(Network Scalability),加强对较大型网络的支持,提供更多的管理、弹性、与性能方面的选择;
(2)封包拆解功能(Fragmentation),将较长信息加以切割的新功能,可与其它协议和系统互动;
(3)快速频率切换(Frequency Agility),如果发生干扰,网络就会迅速切换频道;
(4)自动设备地址管理功能(Automated Device Address Management),特别适用于较大型网络,增加了网络管理和配置工具;
(5)组群地址功能(Group Addressing),提供大型网络所需要的数据流最佳化(traffic optimization);
(6)无线启用功能(Wireless Commissioning),增加安全的无线启用功能;
(7)集中式数据收集功能(Centralized Data Collection),特别用于大型网络信息流量的最佳化。
进一步信息,请浏览http://www.zigbee.org/。